Крылатая ракета North American Navaho G-38 (XSM-64A, SSM-A-6, SM-64A)
В середине 1956 г. по программе Navaho на мысе Канаверал работало уже 605 человек из персонала фирмы North American. Они готовили первый пуск XSM-64 (G-26), который задержался на целых шесть месяцев из-за проблем со вспомогательной силовой установкой (ВСУ). В конце 1956 года ангары Е и F на Мысе стали ареной интенсивной подготовки, сборки и испытаний гигантской для своего времени системы. Для пусков были приготовлены две ПУ: стационарный комплекс LC-9 с откидывающейся башней обслуживания и упрощенный мобильный комплекс LC-10. Первый пуск North American G-26 был выполнен 6 ноября 1956 г. с комплекса LC-9 с использованием ускорителя №03 и маршевой ступени №01. Он оказался неудачным из-за неправильной установки скоростного гироскопа в канале тангажа. После включения ускорителя изделие достигло высоты около 3200 м, но разрушилось и взорвалось через 26 сек после старта...
За следующие семь месяцев были запущены еще три North American G-26, и все с неудовлетворительными результатами. Так, 22 марта 1957 г. произошел отказ стартового ЖРД. 25 апреля изделие поднялось всего на метр, упало на старт и разрушило его. При пуске 26 июня удалось дойти до момента отделения стартового ускорителя, но он не обеспечил расчетной скорости, ПВРД не запустились, и ракета упала в 68 км от старта. К этим неудачам прибавилась невозможность начать испытания системы управления на дальность 2800 км: за первые три месяца 1957 г они предпринимались десять раз и постоянно срывались по различным причинам.
Итак, четвертая подряд Navaho терпит аварию в полете... И на этом фоне начинаются летные испытания дальних баллистических ракет: 25 января 1957 т. - Thor, 1 марта - Jupiter и 11 июня - Atlas. Поначалу пуски заканчиваются авариями, но уже 31 мая Jupiter летит на полную дальность 2100 км! Армия «по-быстрому» демонстрирует необходимые технологии входа боеголовки МБР в атмосферу, запуская макеты при помощи многоступенчатого варианта ракеты Redstone. Становится ясно, что баллистические ракеты, каждая из которых ненамного сложнее стартового ускорителя Navaho, могут доставлять ядерную боеголовку на ту же дальность, но при скорости в семь раз выше...
Кроме того, весьма успешно продвигается разработка дозвуковой крылатой ракеты межконтинентальной дальности Snark - значительно менее сложного снаряда, чем Navaho. Огромные и ничем не окупаемые трудности, стоящие перед создателями сверхзвуковой КР, а также очевидные успехи баллистических ракет заставили Министерство обороны США уже И июля 1957 г выпустить постановление о приостановке работ по проекту Navaho, на который к тому времени уже было потрачено 641 млн $. На следующий день, 12 июля, 4705 служащих NAA были отправлены в неоплачиваемый отпуск. Все выглядело просто нелепо: по интеркому или по внутрифирменной пневмопочте люди получили сообщения: «Остановите работу, пройдите к ближайшему выходу и сложите личные вещи из ящиков своих столов в указанные корзины». К концу месяца общее число временно уволенного персонала компании достигло 15 600 человек. Не помог и скрываемый от посторонних глаз «козырь в рукаве»: ВВС сообщили, что ракетная система полной дальности G-38 (XSM-64A), которая находилась в процессе изготовления и подготовки к первым летным испытаниям в конце 1958 г., им тоже не нужна.
Вот здесь кое-что надо уточнить. Напомним: разработка системы велась в обстановке строгой секретности. Из-за этого даже в компании NAA было немало инженеров, лишь приблизительно представлявших, над чем они работают, и никогда не видевших ни North American X-10, ни North American G-26 до самого закрытия программы. Даже название Navaho было секретным, как и обозначения ракет на фирме-производителе (G-26) и в ВВС США (XSM-64). Видимо, поэтому самой большой тайной до сих пор является окончательный вид системы North American G-38. К моменту, когда программа была закрыта, его форма и размеры были известны лишь узкой группе избранных. До сих пор рассекреченный комплект чертежей или хотя бы точную схему ракеты не видел никто. Общеизвестно, что на стартовом ускорителе стояли три мощных ЖРД XLR-83-NA-1, а маршевая ступень имела один вертикальный киль и два (или все-таки три?) ПВРД. Но все это не дает целостной картины, а лишь напоминает старую байку о шести слепых мудрецах, которых попросили описать слона. Мозаика остается неполной...
Чтобы не было разночтений, сделаем то, о чем обычно историки американской ракетно-космической программы предпочитают не упоминать, поскольку часто рассматривают изделие North American G-26 как окончательный вариант системы Navaho. Скажем так: XSM-64 был всего лишь масштабно уменьшенным аналогом North American G-38 (SSM-A-6, SM-64A), а последний был не просто больше по размерам, но и принципиально отличался по всем характеристикам. Уже к началу 1953 г стало ясно, что для реализации «полноразмерной» системы необходимы новые технические решения. Для их определения на Rocketdyne начали «Программу усовершенствования ракетных двигателей» (Rocket Engine Advancement Program). Одно из первых решений заключалось в увеличении эффективности ЖРД стартового ускорителя North American G-38 (XSM-64A) и упрощения проблем со снабжением за счет замены спиртового горючего на керосин. Увы, это вновь означало очередную задержку программы Navaho.
Как мы знаем, на ускорителе North American G-26 стоял потомок немецкого двигателя от ракеты А-4, работавший на топливе «жидкий кислород - этиловый спирт». North American G-38 предполагалось перевести на топливо «жидкий кислород - керосин» как более калорийное (заодно )упрощалась система заправки, поскольку ПВРД маршевой ступени тоже работали на керосине). Двигатель с тремя «трубчатыми» камерами, развивающий на старте тягу 184 тс был построен и испытан на стенде. Обшивка и силовой набор G-26 изготавливались из нержавеющих сталей 18-8 и 17-7. Фюзеляж G-38 также предполагалось сделать из нержавейки, но крыло и стабилизатор - из специально разработанного титанового сплава 6A14V. Технология формообразования и электродуговой сварки титана, которые были разработаны для Navaho, пошли на сборку легендарных сверхзвуковых самолетов серии A-11/A-12/ SR-71 семейства Blackbird.
На ускорителе системы North American G-38 (XSM-64A) для управления полетом вместо привычных газовых рулей использовались шарнирно закрепленные ЖРД - новейшая разработка в области ракетного двигателестроения. Установка двигателей в карданном подвесе впоследствии широко применялась в таких ракетах, как Atlas, Delta, Titan, Satum V и, наконец, в маршевых ЖРД корабля системы Space Shuttle. (Удивительно и чисто внешнее сходство связки трех двигателей ускорителя North American G-38 и орбитальной ступени шаттла!) Далее: по всем параметрам «рабочая» система была выше (длиннее, шире) и значительно тяжелее, чем North American G-26.
И тем не менее North American G-38 (XSM-64A) предполагалось использовать как частично мобильную систему оружия. Ракету надо было собирать в главном монтажно-испытательном корпусе, расположенном на авиабазе ВВС, с которой ее предстояло запускать. В случае поступления приказа о применении ракету передавали на установщик, отвозивший ее на стартовый комплекс (планировалось развернуть несколько пусковых площадок), заправляли и запускали. По тактико-техническим требованиям, на весь процесс - от начала сборки и до пуска - отводилось 16 часов, из которых восемь шли на проверку и запуск собранной ракеты. North American G-38 должна была стартовать с ПУ, внешне напоминавшей поздние наземные комплексы МБР Atlas. С установки, которую в просторечии называли «ружье для Navaho», ракета могла стартовать в течение 20 мин. после поступления приказа на запуск.
Можно только вообразить себе, как этот монстр передвигался бы по дороге. Даже если на систему не ставить хвост и крылья, она все равно поражает своей громоздкостью: один только стартовый ускоритель имеет длину 92 фута (28,1 м). Что касается ракеты, то даже без крыльев в поперечнике ее ширина как у танка «Абрамс» - 140 дюймов (3,55 м)! Однако реальной проблемой, которая в конечном этапе похоронила под собой программу, были боеголовки, которые Navaho должна была нести. Как бы ни была огромна ракета, тип и масса БЧ значительно влияли на дальность полета. С боеголовкой «класса В» массой 15000 фунтов (6780 кг) «радиус стрельбы» Navaho достигал примерно 8200 км. С более современной БЧ «класса С» массой 7000 фунтов (3175 кг) ракета достигала максимальной дальности в 9650 км. Документы ничего не говорят о дальности полета с боеголовками «класса D», но, по оценке, она могла составить 10 200 км.
Увы, возможность нести чрезвычайно тяжелые БЧ к тому времени превращалась из достоинства в недостаток. Уже в 1956 г пятимегатонные бомбы «класса В» (термоядерные боеголовки Мк-21) сходили со сцены, уступая зарядам «класса С» и «класса D», которые имели аналогичную мощность, но были в разы легче. Так, БЧ «класса D» для «Атласа» имела массу менее 1500 фунтов (680 кг)! Система North American G-38 оказалась значительно переразмерена: она мог нести груз в десять раз больше, чем у «Атласа», но этого не требовалось! Если бы масса водородной бомбы оставалась порядка 7000 фунтов, Navaho поборол бы Atlas. Но миниатюризация стала основным лозунгом и направлением деятельности в 1950-е годы. Сами разработчики North American G-38 шли в этом же направлении, используя микросхемы в системе наведения и управления полетом. Развитие твердотельной электроники и материаловедения стало одной из причин значительного уменьшения размеров водородной бомбы.
Выдвигались предложения превратить систему North American G-38 (XSM-64A) в беспилотный бомбардировщик для рассеивания многозарядных БЧ в течение одного вылета. Но на практике эту идею воплотить в жизнь было бы очень сложно, так как конструкцию пришлось бы еще раз значительно переделывать. Итак, в процессе работы над проектом Navaho был получен богатый опыт в области разработки мощных ЖРД, а также в других областях, таких как аэродинамика, термодинамика, аэроупругость, полеты с высокими сверхзвуковыми скоростями, инерциальное наведение и обработка материалов. Но военным на тот момент все это казалось ненужным.
21 августа 1957 г ВВС выдали фирме NAA утешительный приз - контракт на крылатую ракету воздушного (авиационного) базирования Hound Dog. Это был проект по оснащению бомбардировщиков B-52 сверхзвуковыми ядерными ракетами, которые могли проникать через сильную советскую ПВО. Hound Dog должна была использовать аэродинамику North American G-38 (XSM-64A), а также систему наведения и управления, разработанные для Navaho, и готовые турбореактивные двигатели. Программа позволяла сохранить основной штат конструкторов и разработчиков на предприятии в Дауни - и эта группа впоследствии выиграла контракты на командный модуль Apollo и орбитальную ступень системы Space Shuttle.
Поскольку автопилот Navaho казался весьма перспективным, ВВС разрешили пуски пяти готовых North American G-26 и даже выделили под проект Fly Five 4,9 млн $. Инженерный персонал остался еще на полгода на мысе Канаверал, Пуски, проведенные в период с августа 1957 г. до февраля 1958 г., были более успешными, чем первая серия: удалось дойти до включения ПВРД и устойчивого полета на высоте около 25 км при скорости до М = 3,5. При пуске 10 января 1958 г. ракета смогла пролететь 2000 км и начала разворот на обратный курс, но в ходе его ПВРД выключились. Позднее компании NAA было «любезно разрешено» отстрелять еще семь экземпляров North American G-26 для получения «необходимой информации о характеристиках крылатых ЛА при полете на больших скоростях» в рамках собственных программ - бомбардировщика XB-70 Valkyrie, дальнего перехватчика XF-108 Rapier и сверхзвуковой КР «воздух - поверхность» AGM-28 Hound Dog.
Эта программа была названа RISE (Research In Supersonic Environment, Исследования условий полета на сверхзвуковых скоростях). Ракеты запускались с аппаратурой для измерения температуры и давления в обтекающем КР слое воздуха при скорости потока, соответствующей числу М=3. Увы, интересных данных получено не было. Две первые ракеты, запущенные в сентябре и ноябре 1958 г, потерпели аварии на этапе запуска ПВРД, и Управление проекта системы оружия B-70 распорядилось немедленно прекратить все работы по проекту RISE и по программе Navaho в целом. Пять уже изготовленных ракет так и не были использованы. От программы оставались еще и экспериментальные аппараты North American X-10, которые было решено использовать в качестве скоростных мишеней для зенитных ракет Nike, Falcon и Bomarc. Фактически на полигоне мыса Канаверал состоялось лишь три пуска, в одном из полетов была достигнута скорость, соответствующая числу М=2,05, но все три изделия погибли.
Наиболее успешным оказался первый полет 24 сентября 1958 г, когда X-10 ушла со старта в сторону океана, развернулась и на сверхзвуковой скорости прошла над Мысом. По ней была запущена противоракета Bomarc-A и прошла на дальности, обеспечивающей поражение. При пуске 13 ноября 1958 г старт противоракеты не состоялся и, как и в первом, в время автоматической посадки на полосе Skid Strip не вышел тормозной парашют и не сработал аэрофинишер. Оба аппарата выкатились за пределы полосы и сгорели. Третий и последний полет 26 января 1959 г из-за отсутствия запасных частей выполнялся с одним электрогенератором, и отказ его в воздухе поставил крест на выполнении задачи. Аппарат упал примерно в 105 км от места пуска. На этом и завершилась летная история Navaho.
Компания North American не раз пыталась реанимировать проект, точнее говоря, использовать то, что осталось в заделе - однако заказчика не заинтересовали ни летающая лаборатория, ни беспилотный разведчик на базе G-26. После запуска первого советского спутника NAA вышла с предложением создать на базе стартовых ускорителей G-26 или G-38 носитель для выведения на орбиту модифицированного ракетоплана X-15. Но и это было напрасно: эра Navaho кончилась. Подводя итог, можно сказать, что программа летных испытаний ракеты G-26 оказалась в целом неудовлетворительной. Семь из одиннадцати проведенных запусков G-28 были полностью неудачными, и только в четырех были испытаны (да и то не по полной программе) ПВРД. На отрицательных результатах сказались недостаточные знания процессов, протекающих при полете крылатого ЛА с высокой сверхзвуковой скоростью, а также недоработки при проектировании, которые привели к недостаточной прочности и долговечности конструкции, а следовательно, к ее низкой надежности и работоспособности. Кроме того, успехи МБР и крылатых ракет с дозвуковой крейсерской скоростью показали, что трудности, стоящие перед разработчиками сверхзвуковых межконтинентальных КР, не в полной мере оправдываются преимуществами последних.
Несмотря на очевидную неудачу, проект Navaho надолго запечатлел себя в... технологии. Вот что пишет Джеймс Гибсон: «По прошествии полувека можно с уверенностью сказать, что черты системы Navaho можно увидеть в других программах, которые в 1961 т. нельзя было даже предсказать. Первая ступень "лунной" РН Satum V, которая доставила американцев на Луну, была оснащена кислородно-керосиновыми ЖРД, построенными фирмой Rocketdyne. Это известно всем. Но не все знают, что, например, специалисты использовали технику Navaho, чтобы приклеить стекловолоконную теплоизоляцию на бак с жидким кислородом...
Из других программ, которые получили выгоду от проекта Navaho, можно назвать Hound Dog: эта ракета использовала сокращенный вариант системы наведения N-6 с астрокоррекцией. На подводных лодках с баллистическими ракетами Polaris и Poseidon стояло развитие этого блока под названием N-7 для точного определения их положения. На самолете A-5 Vigilante также использовалась разработанная для Navaho техника наведения и управления полетом, превратившая его в весьма точный бомбардировочный и разведывательный аппарат. Да: и на дозвуковой крылатой ракете Snark фирмы Northrop в качестве запасного навигационного устройства использовалась ранняя версия N-2C от Navaho. Другими достижениями Navaho были химическое фрезерование, твердотельная электроника, бортовая цифровая вычислительная машина, дуговая сварка плавлением в гелии, а также сотовые материалы на основе нержавеющей стали и алюминия.
Кроме того, мыс Канаверал до сих пор применяет методы обеспечения безопасности при работе с жидким кислородом, а также первую систему радиолокационного сопровождения, кинокамеры, управляемые радиолокатором для документирования полетов и основные процедуры испытаний и проверок техники». В настоящее время один экземпляр системы XSM-64, состоящий из ускорителя №15 и маршевой ступени №10, установлен на демонстрационной площадке Космического центра имени Кеннеди на мысе Канаверал. Остальные четыре, как и задел по North American G-38 (XSM-64A), были уничтожены. Сохранился также один экземпляр экспериментального самолета-аналога North American X-10 номер GM-19307 - он находится в музее ВВС США на авиабазе Райт-Паттерсон (г Дейтон, штат Огайо).
Инфраструктура Navaho на мысе Канаверал, включая стартовые комплексы LC-9 и LC-10, была уничтожена, чтобы соорудить на ее месте пусковые установки LC-31 и LC-32 новых твердотопливных МБР Minuteman. В силу случая, оказавшись за ограждением новой площадки, уцелело железобетонное основание LC-9. В заключение стоит упомянуть об одном феномене - назовем его «Проклятье Navaho». Впервые он проявил себя именно в этой программе, хотя похожие истории случались и позже. Большинство проектов, которые предлагались на замену SM-64 в момент закрытия программы , также со временем оказались обречены: ни «Валькирия», ни «Рапира» на вооружение так и не поступили, а «Хаунд Дог» и «Снарк» оставили в истории гораздо менее глубокий след, чем «Навахо»...
Характеристики системы North American Navaho G-38
Длина с ускорителем 29,03 м
Длина КР без ускорителя 26,71 м
Длина ускорителя 28,06 м
Диаметр корпуса ускорителя 1,98 м
Размах крыла КР 13,04 м
Высота КР (при установке на шасси) 4,66 м
Масса КР при запуске 54,17 т
Масса ускорителя при запуске 81,19т
Масса всей системы при запуске 135,40 т
Емкость топливных баков КР (керосин) 43 570 л
Емкость топливных баков ускорителя (окислитель) 46114 л
Емкость топливных баков ускорителя (горючее) 28110 л
Двигательная установка стартового ускорителя - три двигателя XLR-83-NA1
Тяга ускорителя на старте 183,7 тс
Высота отключения двигателей ускорителя 17,9 км
Высота включения ПВРД 19,1 км
Высота разделения системы 21,4 км
Двигательная установка КР - два ПВРД XRJ47-W7 фирмы Wright Aeronautical
Тяга двигательной установки КР 18,2 тс на высоте 13,7 км, или 2,7 тс на высоте 26 км
Удельный импульс тяги ПВРД 1564 сек
Скорость полета КР соответствует числу Маха 3,25
Высота полета КР от 17,7 до 25 км
Дальность полета КР 9650 км
КВО 1830 м на дальности 9650 км
Последний раз редактировалось ezup; Вчера в 11:58..
Поблагодарили ezup за хорошее сообщение:
